DE102009029675B4

DE102009029675B4 - Device and method for detecting the sharpness of chopper knives

Info

Publication number: DE102009029675B4
Application number: DE102009029675.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Schäfer; Dr. Beck Folker
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2029-09-23
Also published as: EA200901392A1; DE102009029675A1; BE1019626A3; US8353200B2; US20100126258A1; EA017182B1

Abstract

Einrichtung zur Bestimmung der Schärfe von gegenüber einer Gegenschneide (38) bewegbaren, an einer rotierenden Häckseltrommel (22) angebrachten Häckselmessern (48), mit einem Sensor zur Erfassung von Signalen hinsichtlich der beim Häckseln von Erntegut in diagonaler Richtung auf die Gegenschneide (38) einwirkenden Schnittkräfte und einer mit dem Sensor verbundenen Auswertungseinrichtung (46), die betreibbar ist, zur Erzeugung einer Information hinsichtlich der Schärfe der Häckselmesser (48) die Signale des Sensors über einen sich von einem zuletzt durchgeführten Schleifvorgang bis zum jeweiligen Zeitpunkt der Schärfenbestimmung erstreckenden Zeitraum zu integrieren.Device for determining the sharpness of chopper knives (48) that can be moved relative to a counter-cutter (38) and are attached to a rotating chopper drum (22), with a sensor for detecting signals with regard to the diagonal direction acting on the counter-cutter (38) when chopping crops cutting forces and an evaluation device (46) connected to the sensor, which can be operated to generate information regarding the sharpness of the chopper knives (48) and to integrate the signals from the sensor over a period of time extending from the last grinding process carried out to the respective point in time when the sharpness was determined .

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Schärfe von gegenüber einer Gegenschneide bewegbaren Häckselmessern, mit einem Sensor zur Erfassung einer schneidkraftabhängigen Größe und einer mit dem Sensor verbundenen Auswertungseinrichtung, sowie eine damit ausgestattete Erntemaschine.The invention relates to a device and a method for determining the sharpness of chopper knives that can be moved relative to a shearbar, with a sensor for detecting a variable dependent on the cutting force and an evaluation device connected to the sensor, and a harvesting machine equipped with it.

Stand der TechnikState of the art

Bei Feldhäckslern ist neben dem Abstand zwischen den Häckselmessern und der Gegenschneide die Schärfe der Häckselmesser eine entscheidende Größe für die Schnittqualität und die zum Schneiden aufzubringende Leistung, da die Schnittkräfte bei stumpfen Häckselmessern signifikant ansteigen. Üblicherweise erkennt der Bediener des Feldhäckslers anhand der Schnittgeräusche, der Drehzahl des Antriebsmotors oder der Häckselqualität den Zeitpunkt, an dem ein Schleifvorgang erforderlich ist, um die Häckselmesser wieder zu schärfen. Hierbei ist als nachteilig anzusehen, dass die Erkennung der Schärfe der Häckselmesser durch den Bediener subjektiven Einflüssen und Beurteilungen unterliegt und demnach nicht sehr genau ist. Da der Schärfezustand der Häckselmesser am Anfang des Schleifzyklus nicht genau bekannt ist, ist auch die Bestimmung der Schleifdauer problematisch, so dass in vielen Fällen zu viel oder zu wenig Material von den Häckselmessern abgeschliffen wird, was im ersten Fall zu unnötig hohem Verschleiß und im zweiten Fall zu unzureichender Schärfe der Häckselmesser führt.In the case of forage harvesters, in addition to the distance between the chopper knives and the shearbar, the sharpness of the chopper knives is a decisive factor for the cutting quality and the power required for cutting, since the cutting forces increase significantly with blunt chopper knives. The operator of the forage harvester usually recognizes the point in time at which a grinding process is required to sharpen the chopper blades again based on the cutting noise, the speed of the drive motor or the quality of the chop. A disadvantage here is that the operator's recognition of the sharpness of the chopper blade is subject to subjective influences and assessments and is therefore not very precise. Since the sharpness of the chopper knives at the beginning of the grinding cycle is not exactly known, determining the grinding time is also problematic, so that in many cases too much or too little material is ground off by the chopper knives, which in the first case leads to unnecessarily high wear and in the second case leads to insufficient sharpness of the chopper knives.

Um die Genauigkeit der Schärfeerkennung zu verbessern und den Schleifvorgang selbsttätig veranlassen zu können, wurden verschiedene Vorgehensweisen beschrieben:

In der DE 199 03 153 C1 wird vorgeschlagen, die durch die Häckselmesser auf die Gegenschneide ausgeübten Kräfte in radialer und in tangentialer Richtung zu messen und daraus einen Quotienten zu bilden, der ein Maß für die Schärfe der Häckselmesser darstellt. Dieser Quotient ist vom Erntegutdurchsatz unabhängig und kann über einen Zeitraum integriert werden, um den Durchschnitt der Schärfen aller Häckselmesser zu bilden.

Various procedures have been described to improve the accuracy of the sharpness detection and to be able to initiate the grinding process automatically:

In the DE 199 03 153 C1 it is proposed to measure the forces exerted by the chopping knife on the shearbar in the radial and tangential direction and to form a quotient from this, which represents a measure of the sharpness of the chopping knife. This ratio is independent of crop throughput and can be integrated over time to average the sharpness of all cutter blades.

Gemäß der DE 102 35 919 A1 wird die Beschleunigung der Gegenschneide erfasst und einer Frequenzanalyse zugeführt. Anhand des Oberwellenspektrums ist feststellbar, ob die Häckselmesser noch hinreichend scharf sind oder nicht.According to the DE 102 35 919 A1 the acceleration of the shearbar is recorded and fed to a frequency analysis. The harmonic spectrum can be used to determine whether the chopper knives are still sufficiently sharp or not.

Weiterhin wird in der DE 41 33 043 A1 vorgeschlagen, bei einer Schneidemaschine die Anzahl der Schnittvorgänge zu erfassen und nach Erreichen einer bestimmten Anzahl an Schnittvorgängen einen Schleifvorgang zu veranlassen.Furthermore, in the DE 41 33 043 A1 proposed to record the number of cutting processes in a cutting machine and to initiate a grinding process after a certain number of cutting processes has been reached.

Schließlich beschreibt die US 2007/0209344 A1 einen Rasenmäher, bei dem die Antriebsleistung der Schneidspindel erfasst wird. Überschreitet sie einen bestimmten Schwellenwert, wird der Bediener angewiesen, einen Schleifvorgang durchzuführen.Finally describes the U.S. 2007/0209344 A1 a lawn mower in which the driving power of the cutting reel is detected. If it exceeds a certain threshold, the operator is instructed to carry out a grinding operation.

Als nachteilig wird beim Stand der Technik angesehen, dass die auf einer Erfassung des Schnittwinkels beruhenden Vorgehensweisen gemäß DE 199 03 153 C1 und DE 102 35 919 A1 nicht immer hinreichend genau arbeiten, da die Schnittkräfte nicht nur von der Schärfe der Häckselmesser und ihrem Abstand von der Gegenschneide, sondern auch von mechanischen Eigenschaften des gehäckselten Ernteguts und dessen Durchsatzmenge abhängen. Eine direkte Erfassung der Anzahl der Schneidvorgänge gemäß DE 41 33 043 A1 ist bei einem Feldhäcksler nicht möglich, während eine Erfassung der Antriebsleistung analog der US 2007/0209344 A1 aufgrund der Einflüsse der Materialeigenschaften des Häckselguts und des Abstands zwischen Gegenschneide und Häckselmessern ebenfalls nicht zu hinreichend genauen Messwerten führen würde.Is considered disadvantageous in the prior art that based on a detection of the cutting angle procedures according to DE 199 03 153 C1 and DE 102 35 919 A1 not always work with sufficient precision, since the cutting forces depend not only on the sharpness of the chopping knives and their distance from the shearbar, but also on the mechanical properties of the chopped crop and its throughput. A direct detection of the number of cutting operations according to DE 41 33 043 A1 is not possible with a forage harvester, while a detection of the drive power analogous to the U.S. 2007/0209344 A1 due to the influence of the material properties of the chopped material and the distance between the shearbar and the chopping knives would also not lead to sufficiently accurate measured values.

AufgabeTask

Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, eine gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik verbesserte Einrichtung zur Bestimmung der Schärfe von Häckselmessern sowie eine damit ausgestattete Erntemaschine und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.The problem on which the invention is based is seen in providing a device for determining the sharpness of chopper knives that is improved compared to the prior art described, as well as a harvesting machine equipped therewith and a corresponding method.

LösungSolution

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre der Patentansprüche 1, 15 und 16 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.According to the invention, this problem is solved by the teaching of patent claims 1, 15 and 16, with the further patent claims listing features which further develop the solution in an advantageous manner.

Bei jedem Schnittvorgang eines Häckselmessers werden Kräfte auf die Gegenschneide ausgeübt, die zum Zerkleinern des Ernteguts, aber auch zum Verschleiß bzw. Stumpfwerden des Häckselmessers führen. Maßgeblich für den Verschleiß der Häckselmesser sind die Größe der Schnittkräfte bzw. die Schnittenergie, sowie die Anzahl der mit dem Häckselmesser durchgeführten Schnittvorgänge. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der Messerverschleiß mit dem zeitlichen Integral der Schnittkräfte bzw. der Schnittenergie korreliert. Deshalb wird eine von den beim Zerhacken des Ernteguts wirkenden Schnittkräften abhängige Größe durch einen Sensor gemessen und durch eine Auswertungseinrichtung zeitlich integriert, um eine Information hinsichtlich der Schärfe der Häckselmesser zu erzeugen.Every time a chopper knife cuts, forces are exerted on the shearbar, which causes the crop to be chopped up, but also causes the chopper knife to wear out or become blunt. The size of the cutting forces or the cutting energy, as well as the number of cutting processes carried out with the chopper blade, are decisive for the wear of the chopper blade. The basic idea of the present invention is that the blade wear correlates with the time integral of the cutting forces or the cutting energy. Therefore, one will depend on the cutting forces acting when chopping the crop gigantic variable measured by a sensor and integrated over time by an evaluation device in order to generate information regarding the sharpness of the chopper knives.

Die erzeugte Information kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dazu dienen, eine Schleifdauer und/oder Anzahl an Schleifvorgängen zu bestimmen, mit der die Häckselmesser wieder in einen geschärften Zustand verbracht werden können. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Schleifvorgang zu beliebigen, geeigneten Zeiten erfolgen kann, beispielsweise bei einer Straßenfahrt, und selbsttätig an den aktuellen Schärfezustand der Häckselmesser angepasst wird.In a preferred embodiment of the invention, the information generated can be used to determine a grinding time and/or number of grinding operations with which the chopper knives can be brought back into a sharpened state. This embodiment has the advantage that the grinding process can take place at any suitable time, for example when driving on the road, and is automatically adapted to the current state of sharpness of the chopper knives.

Die Auswertungseinrichtung berechnet die Schleifdauer und/oder Anzahl an Schleifvorgängen vorzugsweise derart, dass nach dem Schleifvorgang ein geschärfter Zustand der Häckselmesser erreicht wird, der dem Zustand der Häckselmesser nach dem letzten, vorhergehenden Schleifvorgang oder einem Referenz-Schärfezustand entspricht.The evaluation device calculates the grinding duration and/or the number of grinding processes, preferably such that after the grinding process a sharpened state of the chopper blade is achieved, which corresponds to the state of the chopper blade after the last previous sharpening process or a reference sharpness state.

Um Ernteguteigenschaften oder andere Einflüsse berücksichtigen zu können, kann die von der Auswertungseinrichtung empfohlene Schleifdauer oder Anzahl der Schleifzyklen über einen in die Auswertungseinrichtung eingebbaren Korrekturfaktor nach oben oder unten beeinflusst werden.In order to be able to take crop properties or other influences into account, the grinding time or number of grinding cycles recommended by the evaluation device can be influenced upwards or downwards via a correction factor that can be input into the evaluation device.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Auswertungseinrichtung die gewonnene Information hinsichtlich der Schärfe der Häckselmesser mit einem Schwellenwert vergleichen, so dass sie bei Unterschreitung einer vorgegebenen Schärfe der Häckselmesser selbsttätig einen Schleifvorgang veranlassen kann, indem sie den Bediener entsprechend informiert und/oder die Schleifeinrichtung selbsttätig aktiviert, nachdem der Erntegutfluss durch den Bediener oder zwangsweise unterbrochen wurde.In another embodiment, the evaluation device can compare the information obtained with regard to the sharpness of the chopper knives with a threshold value, so that if the sharpness of the chopper knives falls below a predetermined level, it can automatically initiate a grinding process by informing the operator accordingly and/or automatically activating the grinding device. after the crop flow has been stopped by the operator or by force.

Vorzugsweise werden die wirkenden Schnittkräfte durch eine Vibrationsmessung ermittelt. Es kann ein einziger Vibrationssensor verwendet werden, der in der Richtung der wirkenden Schnittkräfte sensitiv ist, oder es wird mindestens ein in zwei zueinander unterschiedlichen, beispielsweise orthogonalen Richtungen sensitiver Vibrationssensor verwendet. Im zweiten Fall werden die resultierenden Schnittkräfte bestimmt, indem die den unterschiedlichen Richtungen zuzuordnenden Signale vektoriell derart überlagert werden, dass das resultierende Signal ein Maß für die sich in der Schnittrichtung erstreckenden Vibrationen ist. Dazu können die den unterschiedlichen Richtungen zugehörigen Signale des Vibrationssensors vektoriell addiert werden, indem sie quadriert, die Quadrate addiert und schließlich daraus die Quadratwurzel gezogen werden. Anstelle einer Vibrationsmessung können die wirkenden Schnittkräfte aber auch durch Kraftsensoren erfasst werden, die beispielsweise zwischen der Gegenschneide und dem sie am Rahmen des Feldhäckslers abstützenden Gegenschneidenbett angeordnet sind.The acting cutting forces are preferably determined by a vibration measurement. A single vibration sensor that is sensitive in the direction of the acting cutting forces can be used, or at least one vibration sensor that is sensitive in two mutually different, for example orthogonal, directions is used. In the second case, the resulting cutting forces are determined by vectorially superimposing the signals to be assigned to the different directions in such a way that the resulting signal is a measure of the vibrations extending in the cutting direction. For this purpose, the signals of the vibration sensor belonging to the different directions can be added vectorially by squaring them, adding the squares and finally taking the square root from them. Instead of a vibration measurement, the acting cutting forces can also be detected by force sensors that are arranged, for example, between the counter blade and the counter blade bed that supports them on the frame of the forage harvester.

Der Vibrationssensor oder die Vibrationssensoren können direkt an der Gegenschneide oder am Gegenschneidenbett oder an einer beliebigen anderen Stelle des Feldhäckslers angebracht werden, an der beim Schneidvorgang entstehende Vibrationen erfasst werden können, beispielsweise an der Lagerung der Häckseltrommel.The vibration sensor or vibration sensors can be attached directly to the shearbar or the shearbar bed or any other location on the forage harvester where vibrations occurring during the cutting process can be detected, for example on the storage of the chopper drum.

Die Signale des Sensors werden vor der Integration vorzugsweise gefiltert, um Störeinflüsse möglichst weitgehend auszuschließen. Die Grenzfrequenzen der Filterung können fest vorgegeben oder veränderbar sein. Es kann beim Entwurf der Auswertungseinrichtung oder selbsttätig durch diese während des Betriebs eine spektrale Analyse der von den Häckselmessern hervorgerufenen Vibrationen durchgeführt werden, um die Grenzfrequenzen möglichst eng setzen zu können, so dass die Filter in einem möglichst hohen Maße nur die von den Häckselmessern hervorgerufenen Vibrationssignale passieren lassen.The sensor signals are preferably filtered prior to integration in order to rule out interference as far as possible. The cut-off frequencies of the filtering can be fixed or changeable. A spectral analysis of the vibrations caused by the chopper knives can be carried out during the design of the evaluation device or automatically during operation in order to be able to set the limit frequencies as narrowly as possible, so that the filters only detect the vibration signals caused by the chopper knives to the greatest possible extent let happen.

Weiterhin kann die Form der Hüllkurve des Signals bei der Auswertung berücksichtigt werden, um die Stoßhaltigkeit des Schnittvorgangs zu ermitteln. Dazu kann insbesondere der Scheitelfaktor der Hüllkurve ermittelt werden. Diese wird dann durch die Auswertungseinrichtung integriert, um eine Information über von den Häckselmessern erfahrene, besonders harte Stöße zu erhalten, die einen besonderen Verschleiß der Häckselmesser bedingen und somit die Schärfe der Häckselmesser beeinflussen. Alternativ oder zusätzlich wird die Schnittenergie bestimmt, indem die Dicke der geschnittenen Gutmatte mit der Schnittkraft multipliziert und das Produkt dann über die Zeit integriert wird. Bei diesen beiden Auswertungsverfahren kann eine ordnungsbezogene Analyse erfolgen, d. h. eine Berücksichtigung der Drehzahl der Häckseltrommel, um die erfassten Signale einzelnen Schnittvorgängen zuordnen zu können.Furthermore, the form of the envelope curve of the signal can be taken into account in the evaluation in order to determine the impact of the cutting process. For this purpose, in particular the crest factor of the envelope can be determined. This is then integrated by the evaluation device in order to obtain information about particularly hard impacts experienced by the chopper knives, which cause particular wear of the chopper knives and thus influence the sharpness of the chopper knives. Alternatively or additionally, the cutting energy is determined by multiplying the thickness of the cut product mat by the cutting force and then integrating the product over time. With these two evaluation methods, an order-related analysis can be carried out, i. H. a consideration of the speed of the chopper drum in order to be able to assign the recorded signals to individual cutting processes.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Kennwert über die Zeit aufsummiert oder integriert, der proportional zur jeweiligen Messerverschleißrate ist und anhand einer spektralen Zerlegung der erfassten, beim Schnittvorgang entstehenden Vibrationen gebildet wird. Hierzu werden die Amplituden der durch den Vibrationssensor erfassten Schwingungen in einem schmalen Band um die Schnittfrequenz jedes Messers (d. h. die Anzahl der durch das Messer in einer Zeiteinheit durchgeführten Schnittvorgänge) sowie die Amplituden bei den ganzzahligen Vielfachen (Harmonischen) der Schnittfrequenz erfasst. Dazu kann (im Zeitbereich) eine Filterung der Signale des Vibrationssensors durchgeführt werden, oder es wird eine Fouriertransformation durchgeführt, um die Signale in den Frequenzbereich zu transformieren und zu analysieren. Die erwähnten Amplituden können gewichtet aufsummiert werden, um den Kennwert zu berechnen, d. h. der Grundfrequenz und jeder Harmonischen wird ein Wichtungsfaktor zugeordnet, mit dem die jeweilige Amplitude multipliziert wird, und dann werden die einzelnen Produkte aufsummiert, um den Kennwert zu bestimmen. Neben dem reinen Amplitudenspektrum kommen auch davon abgeleitete Spektren in Frage, wie die spektrale Leistungsdichte (PSD, power spectrum density), die die Energieverteilung des Signals auf die enthaltenen Frequenzen angibt), logarithmische Amplituden oder eine logarithmische spektrale Leistungsdichte.In a preferred embodiment of the invention, a characteristic value is added up or integrated over time, which is proportional to the respective blade wear rate and is formed using a spectral decomposition of the vibrations detected and occurring during the cutting process. For this purpose, the amplitudes of the vibrations detected by the vibration sensor are measured in a narrow band around the cutting frequency of each knife (ie the number of cutting operations performed by the knife in a unit of time) and the amplitude recorded at the integer multiples (harmonics) of the cut frequency. For this purpose, the signals of the vibration sensor can be filtered (in the time domain), or a Fourier transformation is performed in order to transform the signals into the frequency domain and analyze them. The amplitudes mentioned can be summed up in a weighted manner in order to calculate the characteristic value, ie the fundamental frequency and each harmonic are assigned a weighting factor by which the respective amplitude is multiplied, and then the individual products are summed up in order to determine the characteristic value. In addition to the pure amplitude spectrum, spectra derived from it are also possible, such as the power spectrum density (PSD), which indicates the energy distribution of the signal over the frequencies it contains), logarithmic amplitudes or a logarithmic power spectral density.

Schließlich kann in der Auswertungseinrichtung eine Kennlinie hinterlegt sein, mit der diese einen nichtlinearen Verlauf zwischen dem Zeitintegral des erfassten Signals des Sensors und der Schärfe der Häckselmesser kompensiert.Finally, a characteristic curve can be stored in the evaluation device, with which it compensates for a non-linear progression between the time integral of the detected signal of the sensor and the sharpness of the chopper knives.

Figurenlistecharacter list

In den Zeichnungen sind mehrere nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

1 eine Erntemaschine, an der die erfindungsgemäße Einrichtung verwendbar ist, in Seitenansicht und in schematischer Darstellung,
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
3 eine schematische Darstellung der Häckseltrommel mit anderen möglichen Anbringungspunkten für Vibrationssensoren,
4 eine erste Ausführungsform einer Integrationseinrichtung zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals,
5 eine zweite Ausführungsform einer Integrationseinrichtung zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals,
6 eine dritte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals,
7 eine vierte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals,
8 eine fünfte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals,
9 eine sechste Ausführungsform einer Integrationseinrichtung zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals,
10 eine siebte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals, und
11 ein Flussdiagramm, nach dem die Auswertungseinrichtung der Einrichtung arbeitet.

Several exemplary embodiments of the invention, described in more detail below, are shown in the drawings. It shows:

1 a harvesting machine on which the device according to the invention can be used, in a side view and in a schematic representation,
2 a schematic representation of a device according to the invention,
3 a schematic representation of the cutterhead with other possible attachment points for vibration sensors,
4 a first embodiment of an integration device for determining the cutting force integral,
5 a second embodiment of an integration device for determining the cutting force integral,
6 a third embodiment of an integration device for determining the cutting force integral,
7 a fourth embodiment of an integration device for determining the cutting force integral,
8th a fifth embodiment of an integration device for determining the cutting force integral,
9 a sixth embodiment of an integration device for determining the cutting force integral,
10 a seventh embodiment of an integration device for determining the cutting force integral, and
11 a flowchart according to which the evaluation device of the device works.

Eine in 1 gezeigte Erntemaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen und rückwärtigen Rädern 14 und 16 getragen wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus eine Erntegutaufnahmevorrichtung 20 in Form einer Pickup einsehbar ist. Mittels der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Gras oder dergleichen, wird einer mit Häckselmessern 48 besetzten Häckseltrommel 22 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 24 aufgibt. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Anhänger über einen drehbaren Austragsschacht 26. Zwischen der Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 befindet sich eine Nachzerkleinerungsvorrichtung 28, durch die das zu fördernde Gut der Fördervorrichtung 24 tangential zugeführt wird. Zwischen der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 und der Häckseltrommel 22 wird das Gut durch untere Vorpresswalzen 30, 32 und obere Vorpresswalzen 34, 36 transportiert.one inside 1 The self-propelled forage harvester type harvester 10 shown is built on a frame 12 which is supported by front and rear wheels 14 and 16. The harvesting machine 10 is operated from a driver's cab 18 from which a crop pick-up device 20 in the form of a pickup can be seen. Goods picked up from the ground by means of the crop picking-up device 20 , e.g. B. grass or the like, a occupied with chopper blades 48 chopper drum 22 is supplied, which chops it into small pieces and a conveyor 24 abandons it. The crop leaves the harvesting machine 10 to a trailer traveling alongside via a rotatable discharge chute 26. Between the chopping drum 22 and the conveyor 24 there is a post-crushing device 28, through which the crop to be conveyed is fed tangentially to the conveyor 24. The crop is transported between the harvested crop pickup device 20 and the chopper drum 22 by lower feed rollers 30, 32 and upper feed rollers 34, 36.

Es wird nun auf die 2 Bezug genommen, anhand der erkennbar ist, dass die um den Umfang der Häckseltrommel 22 verteilten Häckselmesser 48 mit einer Gegenschneide 38 zusammenwirken, um das Gut zu häckseln. Die Gegenschneide 38 ist mit einer Verstelleinrichtung 40 (vgl. 2) versehen, die zum Verfahren der Gegenschneide 38 in horizontaler Richtung auf die Häckseltrommel 22 zu und von ihr fort eingerichtet ist. Sie dient zum Einstellen der Größe des Schneidspalts. An beiden seitlichen Enden eines die Gegenschneide 38 am Rahmen 12 abstützenden Gegenschneidenbetts 58 ist jeweils ein Vibrationssensor 42 angeordnet.It will now on the 2 Referring to FIG. 1, it can be seen that the chopping knives 48 distributed around the circumference of the chopping drum 22 cooperate with a shearbar 38 to chop the crop. The shearbar 38 is equipped with an adjustment device 40 (cf. 2 ) provided, which is adapted to move the shearbar 38 in the horizontal direction towards the chopper drum 22 and away from it. It is used to adjust the size of the cutting gap. A vibration sensor 42 is arranged on both lateral ends of a counter-blade bed 58 supporting the counter-blade 38 on the frame 12 .

Der am Gegenschneidenbett 38 befestigte Vibrationssensor 42 ist Bestandteil einer Einrichtung zur Bestimmung der Schärfe der Häckselmesser 48, die in der 2 insgesamt dargestellt ist. Der Vibrationssensor 42 umfasst eine an Federn 50 aufgehängte Masse 52, deren Position durch einen Positionssensor 54 erfassbar ist, der beispielsweise kapazitiv oder induktiv arbeitet. Wird die Gegenschneide 38 beschleunigt, wird auch das daran vorzugsweise abnehmbar befestigte Gehäuse 56 des Vibrationssensors 42 beschleunigt, während die Masse 52 aufgrund ihrer Massenträgheit zunächst stationär bleibt und sich aufgrund der Aufhängung an den Federn 50 erst verzögert in Bewegung setzt. Die Relativbewegung zwischen Gehäuse 56 und Masse 52 wird durch den Positionssensor 54 nachgewiesen. In der 2 erfasst der Vibrationssensor 42 in einer sich von der der Häckseltrommel 22 benachbarten Fläche des Gegenschneidenbetts 58 schräg nach unten und vorn erstreckenden Richtung verlaufende Schwingungen, da die Federn 50 sich schräg nach unten und vorn erstrecken. Die sensitive Richtung des Vibrationssensors 42 erstreckt sich demnach etwa parallel zur Diagonalen der Gegenschneide 38. Es ist beabsichtigt, dass die sensitive Richtung des Vibrationssensors 42 sich parallel zu der Richtung erstreckt, in welcher die beim Häckseln des Ernteguts wirkenden Schnittkräfte auf die Gegenschneide 38 einwirken, damit der Vibrationssensor 42 eine Information über diese Schnittkräfte bereitstellt. Die Position des Vibrationssensors 42 oder zumindest der Federn 50 und der Masse 52 kann verstellbar, insbesondere um die Längsachse des Gegenschneidenbetts 58 oder eine dazu parallel verlaufende Achse drehbar sein, um die sensitive Richtung des Vibrationssensors 42 möglichst genau auf die Richtung der Schnittkräfte auszurichten.The vibration sensor 42 attached to the counter blade bed 38 is part of a device for determining the sharpness of the chopper blade 48, which is shown in FIG 2 is shown overall. The vibration sensor 42 includes a mass 52 suspended on springs 50, the position of which can be detected by a position sensor 54, which operates capacitively or inductively, for example. If the shearbar 38 is accelerated, the housing 56 of the vibration sensor 42, which is preferably removably fastened to it, is also accelerated, while the mass 52 initially due to its mass inertia remains stationary and due to the suspension on the springs 50 only starts to move with a delay. The relative movement between housing 56 and mass 52 is detected by position sensor 54 . In the 2 Since the springs 50 extend obliquely downward and forward, the vibration sensor 42 detects vibrations in a direction extending obliquely downward and forward from the surface of the bed 58 adjacent to the cutterhead 22 . The sensitive direction of the vibration sensor 42 accordingly extends approximately parallel to the diagonal of the shearbar 38. It is intended that the sensitive direction of the vibration sensor 42 extends parallel to the direction in which the cutting forces acting on the shearbar 38 when chopping the crop act. so that the vibration sensor 42 provides information about these cutting forces. The position of vibration sensor 42 or at least of springs 50 and mass 52 can be adjusted, in particular rotatable about the longitudinal axis of counter-blade bed 58 or an axis running parallel thereto, in order to align the sensitive direction of vibration sensor 42 as precisely as possible with the direction of the cutting forces.

Wie in der Zeichnung angedeutet, können Vibrationssensoren 42, 42' an beiden Enden des Gegenschneidenbetts 58 (oder an beliebigen Positionen dazwischen) angeordnet sein. Die Ausgangssignale der Positionssensoren 54 der Vibrationssensoren 42, 42' werden einer Auswertungseinrichtung 46 zugeführt, die beispielsweise in der Fahrerkabine 18 angeordnet sein könnte. Die Auswertungseinrichtung 46 umfasst einen Verstärker 44, einen Analog/Digitalwandler 62, eine Integrationseinrichtung 64 und eine Auswertungsschaltung 66. Der Verstärker 44 verstärkt die einlaufenden Signale der Vibrationssensoren 42 und ggf. 42', während der Analog/Digitalwandler 62 die verstärkten Ausgangssignale des Verstärkers in digitale Werte umwandelt. Der Integrierer 64 und die Auswertungsschaltung 66 sind demnach als digitale Schaltungen in Form eines Mikroprozessors 68 realisiert, obwohl sie in einer anderen Ausführungsform auch als Analogschaltung oder diskrete Digitalschaltung realisierbar wären.As indicated in the drawing, vibration sensors 42, 42' can be arranged at both ends of the bed 58 (or at any position in between). The output signals of the position sensors 54 of the vibration sensors 42, 42' are fed to an evaluation device 46, which could be arranged in the driver's cab 18, for example. Evaluation device 46 includes an amplifier 44, an analog/digital converter 62, an integration device 64 and an evaluation circuit 66. Amplifier 44 amplifies the incoming signals from vibration sensors 42 and, if applicable, 42', while analog/digital converter 62 converts the amplified output signals of the amplifier into convert digital values. The integrator 64 and the evaluation circuit 66 are accordingly implemented as digital circuits in the form of a microprocessor 68, although in another embodiment they could also be implemented as an analog circuit or discrete digital circuit.

Die 3 zeigt alternative Anbringungsmöglichkeiten und Ausführungsformen für die Vibrationssensoren 42'' und 42'''. Eine Anbringungsmöglichkeit ist an der der Häckseltrommel 22 abgewandten Fläche der Gegenschneide 38, an deren Mitte der Vibrationssensor 42" an einer Halterung 60 befestigt ist. Eine weitere Anbringungsmöglichkeit für den Vibrationssensor 42''' befindet sich an einer Lagerung 74, mit der die Häckseltrommel 22 drehbar am Rahmen 12 abgestützt ist. Wie in der 3 dargestellt, umfassen die Vibrationssensoren 42'' und 42''' jeweils zwei Massen 52 und Positionssensoren 54, deren sensitive Richtungen jeweils orthogonal zueinander verlaufen, obwohl sie auch einen anderen, von 0° und 180° unterschiedlichen Winkel einschließen könnten. Derartige Vibrationssensoren mit jeweils zwei Massen 52 und Positionssensoren 54 mit orthogonaler (oder einen beliebigen anderen Winkel einschließenden) sensitiven Richtungen können auch am Gegenschneidenbett 58 befestigt werden, wie in der 2 dargestellt. In der Regel umfasst die Einrichtung zur Bestimmung der Schärfe der Häckselmesser 48 nur einen einzigen Vibrationssensor 42, 42', 42'' oder 42''', obwohl auch zwei oder mehr der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' vorhanden sein können, um die Genauigkeit zu verbessern und bei Ausfall eines der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' hinreichend Redundanz bereitzustellen. Bei der Auswertung können die Signale der beiden Positionssensoren 54 eines Vibrationssensors 42" oder 42''' vektoriell überlagert werden, indem die Signale x, y der Vibrationssensoren mit quadriert und addiert werden und schließlich die Quadratwurzel gezogen wird: (x² + y²)^1/2.The 3 shows alternative mounting options and embodiments for the vibration sensors 42'' and 42'''. One mounting option is on the surface of shearbar 38 facing away from chopper drum 22, at the center of which vibration sensor 42" is attached to a bracket 60. Another mounting option for vibration sensor 42"' is on a bearing 74, with which chopper drum 22 is rotatably supported on the frame 12. As shown in FIG 3 As shown, the vibration sensors 42" and 42"' each comprise two masses 52 and position sensors 54, the sensitive directions of which are each orthogonal to one another, although they could also include an angle different from 0° and 180°. Vibration sensors of this type, each with two masses 52 and position sensors 54 with orthogonal (or any other angle-enclosing) sensitive directions, can also be attached to the counter-blade bed 58, as in FIG 2 shown. Typically, the means for determining the sharpness of the chopper blades 48 includes only a single vibration sensor 42, 42', 42" or 42"', although two or more of the vibration sensors 42, 42', 42" or 42" can also be used. ' may be present to improve accuracy and to provide sufficient redundancy in the event of a failure of one of the vibration sensors 42, 42', 42" or 42"'. During the evaluation, the signals of the two position sensors 54 of a vibration sensor 42" or 42"' can be vectorially superimposed by squaring and adding the signals x, y of the vibration sensors and finally taking the square root: (x ² + y ² ) ^1/2 .

Die 4 zeigt eine erste Ausführungsform einer Integrationseinrichtung 64 zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals, bei der die Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' zunächst optional durch ein Bandpassfilter 76 geschickt werden. Dann werden durch einen Mittelwertbildner 78 die Signale gemittelt, was in an sich bekannter Weise durch einen Gleichrichter und einen Kondensator erfolgen kann. Schließlich werden die Mittelwerte der Signale in einem Integrierer 80 zeitlich aufintegriert.The 4 1 shows a first embodiment of an integration device 64 for determining the cutting force integral, in which the signals from the vibration sensors 42, 42', 42'' or 42''' are first optionally sent through a bandpass filter 76. The signals are then averaged by an averaging device 78, which can be done in a manner known per se using a rectifier and a capacitor. Finally, the mean values of the signals are time-integrated in an integrator 80 .

Die 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Integrationseinrichtung 64 zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals, bei der die Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' zunächst einer Fouriertransformationseinrichtung 82 zugeführt werden. Dann werden die fouriertransformierten Signale optional durch ein Bandpassfilter 84 geschickt. Schließlich werden die Mittelwerte der fouriertransformierten Signale in einem Integrierer 86 zeitlich und über die Frequenz aufintegriert.The 5 1 shows a second embodiment of an integration device 64 for determining the cutting force integral, in which the signals from the vibration sensors 42, 42', 42'' or 42''' are first fed to a Fourier transformation device 82. Then the Fourier transformed signals are optionally passed through a bandpass filter 84 . Finally, the mean values of the Fourier-transformed signals are integrated in an integrator 86 in terms of time and frequency.

Die 6 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung 64 zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals, bei der die Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' zunächst optional durch ein Bandpassfilter 76 geschickt werden. Sie werden dann einem Wandler 88 zugeführt, der ihre zeitliche Zuordnung in eine Winkelzuordnung umwandelt, basierend auf einer Drehzahlinformation hinsichtlich der Drehzahl der Häckseltrommel 22, die ihm über einen CAN-Bus zugeführt wird. Diese Signale werden dann einer Fouriertransformationseinrichtung 90 zugeführt. Dann werden die fouriertransformierten Signale optional durch ein weiteres Bandpassfilter 92 geschickt. Schließlich werden die Mittelwerte der fouriertransformierten Signale in einem Integrierer 86 zeitlich und über die Frequenz aufintegriert.The 6 shows a third embodiment of an integration device 64 for determining the cutting force integral, in which the signals of the vibration sensors 42, 42', 42'' or 42''' are first optionally sent through a bandpass filter 76. They are then fed to a converter 88 which converts their temporal association into an angular association based on speed information regarding the speed of the cutterhead 22 which is supplied to it via a CAN bus. These signals are then fed to a Fourier transform device 90 . Then the Fourier transformed signals are optionally sent through a further bandpass filter 92 . Finally, the mean values of the Fourier-transformed signals are given in an integrator 86 in terms of time and frequency.

Die 7 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung 64 zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals, bei der die Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' zunächst optional durch ein Bandpassfilter 76 geschickt werden. Sie werden dann einem Wandler 88 zugeführt, der ihre zeitliche Zuordnung in eine Winkelzuordnung umwandelt, basierend auf einer Drehzahlinformation hinsichtlich der Drehzahl der Häckseltrommel 22, die ihm über einen CAN-Bus zugeführt wird. Diese Signale werden dann einer Hilberttransformationseinrichtung, um die Hüllkurve zu extrahieren, und anschließend einer Fouriertransformationseinrichtung 90 zugeführt. Dann werden die fouriertransformierten Signale optional durch ein weiteres Bandpassfilter 92 geschickt. Schließlich werden die Mittelwerte der fouriertransformierten Signale in einem Integrierer 86 zeitlich und über die Frequenz aufintegriert. Das Integral ist ein Maß für die Stöße, denen die Häckselmesser 48 ausgesetzt wurden.The 7 shows a fourth embodiment of an integration device 64 for determining the cutting force integral, in which the signals of the vibration sensors 42, 42', 42'' or 42''' are first optionally sent through a bandpass filter 76. They are then fed to a converter 88 which converts their temporal association into an angular association based on speed information regarding the speed of the cutterhead 22 which is supplied to it via a CAN bus. These signals are then fed to a Hilbert transform to extract the envelope and then to a Fourier transform 90 . Then the Fourier transformed signals are optionally sent through a further bandpass filter 92 . Finally, the mean values of the Fourier-transformed signals are integrated in an integrator 86 in terms of time and frequency. The integral is a measure of the shocks to which the cutter blades 48 have been subjected.

Die 8 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung 64 zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals, bei der die Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' zunächst optional durch ein Bandpassfilter 76 geschickt werden. Sie werden dann einem ersten Integrierer 94 zugeführt. Die Integration der Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' ergibt eine Geschwindigkeit, da die Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' ihrerseits die Beschleunigungen erfassen. Diese Geschwindigkeit wird dann in einem Quadrierer 96 quadriert, um die kinetische Energie zu ermitteln, die schließlich in einem weiteren Integrierer 98 über die Zeit integriert wird.The 8th shows a fifth embodiment of an integration device 64 for determining the cutting force integral, in which the signals of the vibration sensors 42, 42', 42'' or 42''' are first optionally sent through a bandpass filter 76. They are then fed to a first integrator 94 . The integration of the signals from the vibration sensors 42, 42', 42" or 42"' results in a speed since the vibration sensors 42, 42', 42" or 42"' in turn detect the accelerations. This velocity is then squared in a squarer 96 to determine the kinetic energy, which is finally integrated in a further integrator 98 over time.

Die 9 zeigt eine sechste Ausführungsform einer Integrationseinrichtung 64 zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals, bei der die Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42" oder 42''' mit einer Größe h multipliziert und dann in einem Integrierer 114 über die Zeit integriert werden. Die Größe h entspricht der Schichtdicke der gehäckselten Erntegutmatte und wird beispielsweise mittels eines Sensors erfasst, der den Abstand zwischen den oberen Vorpresswalzen 34, 36 und den unteren Vorpresswalzen 30, 32 erfasst. Hierbei wird die Schnittenergie bestimmt, die sich durch Multiplikation des Wegs h (Schichtdicke) mit der Schnittkraft ergibt. Letztere wird anhand der zu ihr proportionalen Beschleunigung gemessen, die mittels der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' erfasst wird.The 9 shows a sixth embodiment of an integration device 64 for determining the cutting force integral, in which the signals from the vibration sensors 42, 42', 42" or 42"' are multiplied by a variable h and then integrated over time in an integrator 114. The variable h corresponds to the layer thickness of the chopped crop mat and is detected, for example, by means of a sensor that detects the distance between the upper feed rollers 34, 36 and the lower feed rollers 30, 32. The cutting energy is determined here, which is obtained by multiplying the path h (layer thickness) by The latter is measured on the basis of the acceleration proportional to it, which is detected by means of the vibration sensors 42, 42', 42" or 42"'.

In der 10 wird eine siebte Ausführungsform einer Integrationseinrichtung 64 zur Bestimmung des Schnittkräfteintegrals dargestellt. Analog zur Ausführungsform nach 6 werden die Signale der Vibrationssensoren 42, 42', 42'' oder 42''' zunächst optional durch ein Bandpassfilter 76 geschickt. Sie werden dann einem Wandler 88 zugeführt, der ihre zeitliche Zuordnung in eine Winkelzuordnung umwandelt, basierend auf einer Drehzahlinformation hinsichtlich der Drehzahl der Häckseltrommel 22, die ihm über einen CAN-Bus zugeführt wird. Diese Signale werden dann einer Fouriertransformationseinrichtung 90 zugeführt. Einer Recheneinrichtung 116 steht dann ein Signal x(f) zur Verfügung, das die jeweilige Amplitude x der erfassten Vibrationen bei den Frequenzen f wiedergibt. Die Schnitt- oder Messereingriffsfrequenz, d. h. die Anzahl der Schnittvorgänge, die jedes der Häckselmesser 48 pro Zeiteinheit durchführt, wird als f₁ bezeichnet, während die 2, 3 oder n-fachen der Schnittfrequenz (d. h. die höheren Harmonischen) mit f₂, f₃ und f_n bezeichnet werden. In der Recheneinrichtung 116 wird die Amplitude x₁ bei der Schnittfrequenz f₁ mit einem Wichtungsfaktor a₁ multipliziert. Außerdem wird die Amplitude x₂ bei der 2. Harmonischen f₂ der Schnittfrequenz mit einem Wichtungsfaktor a₂ multipliziert und hinzuaddiert, wie auch die Amplitude x₃ bei der 3. Harmonischen f₃ der Schnittfrequenz mit einem Wichtungsfaktor a₃ multipliziert und hinzuaddiert wird. Diese Summierung erfolgt bis zu einer oberen Harmonischen n, die beispielsweise 5 oder 12 betragen kann. Auf diese Weise wird in der Recheneinrichtung 116 ein Kennwert K bestimmt, der dann in einem Integrierer 118 über die Zeit hochintegriert wird, um das Schnittkraftintegral zu bestimmen.In the 10 a seventh embodiment of an integration device 64 for determining the cutting force integral is shown. Analogous to the embodiment 6 the signals of the vibration sensors 42, 42', 42'' or 42''' are first optionally sent through a bandpass filter 76. They are then fed to a converter 88 which converts their temporal association into an angular association based on speed information regarding the speed of the cutterhead 22 which is supplied to it via a CAN bus. These signals are then fed to a Fourier transform device 90 . A signal x(f) is then available to a computing device 116, which signal represents the respective amplitude x of the detected vibrations at the frequencies f. The cutting or blade engagement frequency, i.e. the number of cutting operations each of the chopping blades 48 makes per unit time, is denoted as _f1 , while 2, 3 or n times the cutting frequency (i.e. the higher harmonics) are denoted as _f2 , _f3 and f _n are denoted. In the computing device 116, the amplitude x ₁ at the cutting frequency f ₁ is multiplied by a weighting factor a ₁ . In addition, the amplitude x ₂ at the 2nd harmonic f ₂ of the cut frequency is multiplied by a weighting factor a ₂ and added, just as the amplitude x ₃ at the 3rd harmonic f ₃ of the cut frequency is multiplied by a weighting factor a ₃ and added. This summation takes place up to an upper harmonic n, which can be 5 or 12, for example. In this way, a characteristic value K is determined in the computing device 116, which is then highly integrated over time in an integrator 118 in order to determine the cutting force integral.

Im Folgenden wird anhand des in der 11 wiedergegebenen Flussdiagramms die Funktionsweise der Auswertungseinrichtung 46 erläutert. Nach dem Start im Schritt 100 wird im folgenden Schritt 102 der Integrierer 64 auf Null gesetzt, so dass das dort abgespeicherte Schnittkraftintegral zunächst zurückgesetzt wird. Im folgenden Schritt 104 werden die einlaufenden Schwingungssignale von den Vibrationssensoren 42, 42' in der Integrationseinrichtung 64 aufintegriert, beispielsweise wie vorhergehend anhand einer oder mehrerer oder aller der 4 bis 9 dargestellt und beschrieben wurde.The following is based on the in the 11 reproduced flowchart explains the functioning of the evaluation device 46. After the start in step 100, the integrator 64 is set to zero in the following step 102, so that the cutting force integral stored there is initially reset. In the following step 104, the incoming vibration signals from the vibration sensors 42, 42' are integrated in the integration device 64, for example as before using one or more or all of the 4 until 9 shown and described.

Es folgt der Schritt 106, in dem der Mikroprozessor 68 abfragt, ob über eine Bedienereingabevorrichtung 70, die sich vorzugsweise in der Fahrerkabine 18 befindet, eine Eingabe erfolgt ist, gemäß der eine Berechnung der Schleifdauer durchzuführen ist. Falls das nicht zutrifft, folgt wieder der Schritt 104, während anderenfalls der Schritt 108 durchgeführt wird, in dem die von der Integrationseinrichtung 64 integrierten Signale durch die Auswertungsschaltung 66 verwendet werden, um eine angemessene Schleifdauer zu berechnen, die es ermöglicht, mittels einer Schleifeinrichtung 72 wieder eine angemessene Schärfe der Häckselmesser 48 herzustellen. Es wird demnach die Möglichkeit geboten, den Schleifvorgang zu einem geeigneten Zeitpunkt durchzuführen, z.B. bei der Fahrt auf einer Straße oder bei einer Erntepause, und selbsttätig die angemessene Schleifdauer zu berechnen. Hierbei können die Ergebnisse der Integrationseinrichtungen 64 gemäß einer oder mehrerer oder aller der 4 bis 10 einzeln oder in beliebiger Kombination verwendet werden, wobei im Schritt 108 beispielsweise jeweils das integrierte Signal aus den 4 bis 10 zur Berechnung der Schleifdauer verwendet werden kann, das zur längsten Schleifdauer führt, oder es wird ein Mittel aus den Ergebnissen der Integrationseinrichtungen 64 aus den 4 bis 10 verwendet.Step 106 follows, in which the microprocessor 68 queries whether an input has been made via an operator input device 70, which is preferably located in the driver's cab 18, according to which a calculation of the grinding time is to be carried out. If this is not the case, step 104 follows again, while otherwise step 108 is carried out, in which the signals integrated by the integration device 64 are used by the evaluation circuit 66 to calculate an appropriate grinding time, which makes it possible by means of a grinding device 72 restore adequate sharpness of the chopping knives 48. It is therefore possible to carry out the grinding process at a suitable time, for example when driving on a road or during a break in harvesting, and to automatically calculate the appropriate grinding time. Here, the results of the integration devices 64 according to one or more or all of the 4 until 10 be used individually or in any combination, in step 108, for example, the integrated signal from the 4 until 10 can be used to calculate the grind time that results in the longest grind time, or an average of the results of the integrators 64 from the 4 until 10 used.

Im Einzelnen kann berechnet werden, wie lange ein Schleifstein der Schleifeinrichtung 72 über die Breite der Häckseltrommel 22 hin- und herbewegt wird, oder es wird die Anzahl der Bewegungen über die Breite der Häckseltrommel 22 bestimmt, wobei von einer festen, vorgegebenen Bewegungsgeschwindigkeit ausgegangen wird. Auch kann die Schleifzeit über die Breite der Häckseltrommel 22 unterschiedlich gewählt werden, um der im Bereich der Mitte der Häckseltrommel 22 gegenüber den Außenseiten größeren oder kleineren Abnutzung Rechnung zu tragen. Hierzu sei auf die DE 100 35 742 A1 verwiesen, deren Offenbarung durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird. Weiterhin kann durch die Bedienereingabeeinrichtung 70 ein Korrekturfaktor eingegeben werden, um die empfohlene Anzahl der Schleifvorgänge bzw. die Schleifdauer nach oben oder unten zu beeinflussen und beispielsweise Materialeigenschaften wie der Härte des Ernteguts oder der Qualität der Häckselmesser 48 Rechnung zu tragen. Außerdem kann durch eine in der Auswertungsschaltung 66 abgelegte Kalibrierkennlinie eine nichtlineare Abhängigkeit zwischen dem erfassten Signal des Vibrationssensors 42 und der Schärfe der Häckselmessers 48 kompensiert werden. Schließlich wird im Schritt 108 berücksichtigt, welche Schärfe die Häckselmesser 48 nach dem Schleifvorgang erreichen sollen. Diese Information wird aus einem Speicher entnommen, der bei einem vorhergehenden Durchlauf des Flussdiagramms der 3 mit einem Wert für die Signale des Vibrationssensors 42 unmittelbar nach einem Schleifvorgang beaufschlagt wurde (vgl. Schritt 112). Alternativ kann eine Information über die zu erreichende Schärfe fest vorgegeben und abgespeichert sein.In detail, it can be calculated how long a grindstone of the grinding device 72 is moved back and forth across the width of the chopper drum 22, or the number of movements across the width of the chopper drum 22 is determined, assuming a fixed, predetermined movement speed. The grinding time can also be selected differently over the width of the chopper drum 22 in order to take account of the greater or lesser wear in the area of the center of the chopper drum 22 compared to the outer sides. For this, go to the DE 100 35 742 A1 referenced, the disclosure of which is incorporated by reference into the present documents. Furthermore, a correction factor can be entered through the operator input device 70 in order to increase or decrease the recommended number of grinding processes or the grinding time and, for example, to take into account material properties such as the hardness of the harvested crop or the quality of the chopper knives 48 . In addition, a non-linear dependency between the detected signal of the vibration sensor 42 and the sharpness of the chopper blade 48 can be compensated for by a calibration characteristic stored in the evaluation circuit 66 . Finally, in step 108, consideration is given to the level of sharpness that the chopper blades 48 should achieve after the grinding process. This information is taken from a memory that was used in a previous run through the flow chart of FIG 3 was applied with a value for the signals of the vibration sensor 42 immediately after a grinding process (cf. step 112). Alternatively, information about the sharpness to be achieved can be permanently specified and stored.

Falls der Mikroprozessor 68 während des Schritts 108 nicht in der Lage sein sollte, gleichzeitig weitere Schnittkraftsignale zu integrieren (Schritt 104), können die in der für den Schritt 108 benötigten Zeit angefallenen Signale statistisch interpoliert werden. Im Schritt 110 erfolgt dann ein Schleifvorgang mittels der Schleifeinrichtung 72, die selbsttätig durch die Auswertungseinrichtung 46 angesteuert werden kann. Außerdem wird die Anzahl und/oder Dauer der insgesamt durchzuführenden und der durchgeführten oder noch fehlenden Schleifvorgänge auf der Bedienereingabeeinrichtung 70 angezeigt. Dem Schritt 110 folgt der Schritt 112, in dem bei einem nachfolgenden Erntevorgang ein Schnittkraftsignal über eine hinreichend lange Zeit erfasst und abgespeichert wird. Dieser abgespeicherte Wert wird im nachfolgenden Schritt 108 benötigt. Es folgt dann wieder der Schritt 102.If, during step 108, the microprocessor 68 should not be able to simultaneously integrate further cutting force signals (step 104), the signals which occurred during the time required for step 108 can be statistically interpolated. In step 110, a grinding process then takes place using the grinding device 72, which can be controlled automatically by the evaluation device 46. In addition, the total number and/or duration of the grinding processes to be carried out and the grinding processes that have been carried out or are still missing are displayed on the operator input device 70 . Step 110 is followed by step 112, in which, during a subsequent harvesting process, a cutting force signal is recorded and stored over a sufficiently long period of time. This stored value is required in the subsequent step 108. Step 102 then follows again.

Claims

Device for determining the sharpness of chopper knives (48) that can be moved relative to a counter-cutter (38) and are attached to a rotating chopper drum (22), with a sensor for detecting signals with regard to the diagonal direction acting on the counter-cutter (38) when chopping crops cutting forces and an evaluation device (46) connected to the sensor, which can be operated to generate information regarding the sharpness of the chopper knives (48) and to integrate the signals from the sensor over a period of time extending from the last grinding process carried out to the respective point in time when the sharpness was determined .

setup after claim 1 , wherein the evaluation device (46) is set up, based on the information obtained regarding the sharpness of the chopper knives (48), to determine a grinding time and/or number of grinding operations with which the chopper knives (48) can be brought back into a sharpened state.

setup after claim 2 , wherein the evaluation device (46) is set up to use the state of the chopper blade (48) after the last grinding operation or a reference sharpness state as the sharpened state.

setup after claim 2 or 3 , wherein a correction factor for the grinding duration and/or number of grinding processes can be entered into the evaluation device (46).

Setup according to one of Claims 1 until 4 , wherein the sensor comprises at least one vibration sensor (42, 42', 42'', 42''').

setup after claim 5 , wherein the vibration sensor (42, 42') is sensitive in the direction of the cutting forces and/or at least one vibration sensor (42'', 42''') that is sensitive in different, in particular mutually orthogonal, directions is present, its or their two signals to be assigned directions vectorially superimposed in such a way that the resulting signal is a measure of the vibrations extending in the cutting direction.

setup after claim 5 or 6 , wherein the vibration sensor (42, 42', 42'', 42''') is attached to the shearbar (38) and/or to the shearbar bed (58) and/or to a bearing (74) of the chopper drum (22).

Setup according to one of Claims 1 until 7 , wherein the evaluation device (46) is operable to filter the signals of the sensor, the limit frequencies of the filtering being fixed or variable.

Setup according to one of Claims 1 until 8th , wherein the evaluation device (46) can be operated to determine whether the cutting process contains shocks on the basis of the envelope curve of the signals from the sensor, in particular the crest factor.

Setup according to one of Claims 1 until 9 , The evaluation device (46) being operable to determine a cutting energy on the basis of the signals from the sensor and a detected layer thickness of the cut crop mat.

Setup according to one of Claims 1 until 10 , wherein the evaluation device (46) is operable to carry out an order-related analysis of the detected signals of the sensor.

Setup according to one of Claims 5 until 11 , the evaluation device (46) being operable to subject the vibrations detected by the at least one vibration sensor (42, 42', 42'', 42''') to a frequency analysis, for example by filtering or Fourier transformation, in order to reduce the amplitudes of the vibrations of the intersection frequency and its harmonics and based on this to calculate a characteristic value to be integrated over time.

setup after claim 12 , The evaluation device being operable to sum up the amplitudes of the cut frequency and its harmonics in a weighted manner or to determine the spectral power density therefrom in order to calculate the characteristic value.

Setup according to one of Claims 1 until 13 , wherein a calibration characteristic is stored in the evaluation device (46) with which it compensates for a non-linear progression between the detected signal of the sensor and the sharpness of the chopper blade (48).

Harvesting machine (10), in particular a forage harvester, with a device according to one of the preceding claims.

Method for determining the sharpness of chopper knives (48) that can be moved relative to a counter-cutter (38) and are attached to a rotating chopper drum (22), in which a sensor detects signals relating to the cutting forces acting on the counter-cutter (38) in a diagonal direction when chopping crops and an evaluation device (46) connected to the sensor for generating information regarding the sharpness of the chopper knives (48) integrates the signals of the sensor over a period of time extending from a grinding process to the respective point in time when the sharpness is determined.